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Verschluß- oder Drosselvorrichtung für Belüftungsöffnungen von Schutzbauten
Die Erfindung betrifft eine Verschluß- oder Drosselvorrichtung für Belüftungsöffnungen
von Schutzbauten, die in einem Gehäuse angeordnet und insbesondere zum Einbau in
nach außen führende Rohrleitungen bestimmt ist.
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Bei Schutzbauten ist das Problem gegeben, eine Sicherung gegen hohe
Druckstöße zu schaffen, wie sie beispielsweise bei Atombombenexplosionen auftreten
können. Die diese Forderung erfüllenden Vorrichtungen müssen so ausgebildet sein,
daß sie den Schutzbau bei plötzlich auftretenden starken Druckwellen abdichten,
aber auch bei der folgenden Sogwelle die Öffnung ebenfalls abschließen und damit
verhindern, daß durch Vakuum Beschädigungen der hinter der Vorrichtung befindlichen
Anlagenteile eintreten. Der Verschlußkörper wird nach dem Druckausgleich in seine
ursprüngliche Lage durch geeignete federnde Mittel zurückgebracht, falls er nicht
durch eine Einrastvorrichtung am Zurückspringen gehindert wird.
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Es ist schon eine Verschlußvorrichtung bekanntgeworden, bei der ein
plattenartiger Verschlußkörper zwischen zwei Sitzen hin- und herverschiebbar ist.
Der Verschlußkörper ist auf Achsen verschiebbar gelagert und mit Federn an dem Gehäuse
abgestützt. Die Druckwelle trifft dabei auf die eine Seite des Verschlußkörpers
auf und versucht, diesen gegen den gegenüberliegenden Sitz zu drücken, womit Bieder
dann verschlossen würde. Die Führung am Außenumfang auf mehreren Achsen hat zur
Folge, daß der Verschlußkörper auf den Achsen verkanten kann und dann durch den
Druckstoß nicht geschlossen wird. Außerdem hat sich gezeigt, daß infolge der hohen
Geschwindigkeiten der Druckwellen sich hinter dem über die anschließende Leitungsöffnung
hinausragenden Verschlußkörper Druckspitzen ausbilden, die ein schnelles Schließen
der Leitung verhindern. Bei den zu erwartenden hohen Drücken können aber die Restdrücke,
die in den Schutzraum gelangen, noch so groß sein, daß sie eine ernsthafte Gefahr
für die empfindlichen Anlagenteile oder gar die Insassen des Schutzbaus bedeuten.
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Diese Gefahren bestehen auch bei einer Verschlußvorrichtung für Schutzbauten,
die zwei miteinander verbundene Verschlußkörper aufweist, von denen der eine bei
Druck und der andere bei Sog schließen soll, da sie im entgegengesetzten Sinn arbeiten
und somit von der Wirkung her gesehen unabhängig voneinander sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschluß- oder Drosselvorrichtung
für Belüftungsöffnungen für Schutzbauten zu schaffen, die eine größere Sicherheit
als die bekannten Vorrichtungen dagegen bietet, daß im Schutzraum unzulässig hohe
Restdrücke aus derDruckwelle entstehen. Als Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, die Verschluß- oder Drosselvorrichtung so auszubilden, daß sie mehrere
im gleichen Sinn wirkende, verschieblich gelagerte Verschluß- und/oder Drosselkörper
aufweist, die in Richtung der Luftströmung hintereinander angeordnet sind. In den
meisten Fällen wird man mit zwei hintereinander angeordneten Verschluß- und/oder
Drosselkörpern auskommen. Es können aber auch drei und noch mehr Verschluß-und/oder
Drosselkörper hintereinandergeschaltet sein. Die Verschluß- und/oder Drosselkörper
können zum gleichzeitigen Schließen miteinander verbunden sein. Es wird dann erreicht,
daß die Druckwelle erst später auf den, in Strömungsrichtung der Luft gesehen, letzten
Verschluß- und/oder Drosselkörper auftrifft, als dieser zum Verschluß gebracht wurde,
da er mit dem oder den davorliegenden Verschluß-und/oder Drosselkörpern verbunden
ist.
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Als zusätzliche Sicherung können, in Strömungsrichtung des Luftstoßes
gesehen, vor einzelnen oder allen durch die Verschluß- und/oder Drosselkörper abzusperrenden
Strömungsquerschnitten vom Luftstoß beaufschlagte Druckabbauräume angeordnet sein,
durch die erreicht werden soll, daß die Druckwelle nicht auf die Rückseite des Verschluß-
und/ oder Drosselkörpers reflektiert wird, bevor dieser geschlossen hat. Die Druckabbauräume
können aber auch vor und hinter einem Verschluß- und/ oder Drosselkörper angeordnet
sein.
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Die Verschluß- und/oder Drosselkörper können Platten sein, die auf
in der Gehäusemittellängsachse angeordneten Achsen gelagert sind. Statt der Platten
können aber auch Körper großen Strömungswider-
Stands verwendet
werden. Der große Strömungswiderstand ist erforderlich, damit die Druckwelle den
Verschluß- und/oder Drosselkörper sicher mitnimmt und nicht um diesen herumströmen
kann. Die Platten und/oder Körper großen Widerstands können auf den Achsen befestigt
und die Achsen auf Rollen im Gehäuse verschiebbar gelagert sein. Es ist vorteilhaft,
die Platten und/oder Körper mittels über die Achsen geschobener Federn am Gehäuse
abzustützen, weil sie dadurch in Ruhestellung in einer Mittellage zum möglichst
ungestörten Durchtritt der Luft gehalten werden können.
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Mit der als Verschluß- und/oder Drosselkörper dienenden Platte oder
der Achse kann ein zylindrischer Körper verbunden sein, dem als Dichtfläche eine
im Weg der Luftstoßwelle angeordnete Platte zugeordnet ist. Das Ende der Achse kann
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in einem Dämpfungszylinder geführt sein.
Die Verschlußkörper können ferner aus einer Platte und einem an dieser angeschlossenen
Zylinder bestehen, der im Anschlußbereich an der Platte mit Durchtrittsöffnungen
für die Luft versehen ist. Der Zylinder wird dann zweckmäßig mit seinem Außenmantel
im Gehäuse geführt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Zylinder durch Federn
derart in dem Gehäuse abzustützen, daß er bei Normaldruck in einer Mittellage gehalten
ist. Er kann mit einer aus einem Zylinder und einem in diesem gleitenden, mit dem
als Zylinder ausgebildeten Verschlußkörper verbundenen Kolben bestehenden Luftfeder
verbunden sein. Für schwierige Fälle ist es vorteilhaft, mehrere Vorrichtungen nach
der Erfindung hintereinanderzuschalten.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele schematisch
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Vorrichtung in einfachster Ausführung mit einer
Platte und einem zylindrischen Körper als Verschlußkörper, F i g. 2 die gleiche
Vorrichtung mit einem Dämpfungszylinder, F i g. 3 eine andere Ausführungsform mit
zu einem zylindrischen Körper vereinigten Verschlußkörpern mit hohem Strömungswiderstand,
F i g. 4 eine Ausführung mit einem zylindrischen Verschlußkörper und daran angebrachter
Platte, F i g. 5 eine Vorrichtung mit einer Platte und einem zylindrischen Körper
sowie einer Luftfederung, F i g. 6 eine Vorrichtung mit an einem zylindrischen Verschlußkörper
angeordneten Platten, F i g. 7 eine Vorrichtung mit drei Platten zum Drosseln des
Luftstroms und F i g. 8 die gleiche Ausführungsform zum Absperren des Luftstroms.
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Bei der Ausführung nach F i g. 1 befindet sich in einem Gehäuse
10 eine Platte 11, die auf einer mittigen Achse 14 gelagert ist. Die
Achse ist im Gehäuse zur leichteren Gängigkeit in Rollen 15 gelagert. Außer der
Platte 11 ist auf der Achse noch ein zylindrischer Körper 21 befestigt, der sich
mit der Platte gleichzeitig bewegt und einen zweiten Querschnitt abschließt. Am
in Strömungsrichtung gesehen hinteren Teil des Gehäuses befindet sich eine Platte
18. Die Achse 14 mit der Platte 11 und dem zylindrischen Körper 21 ist mit Federn
16 am Gehäuse 10 abgestützt und in einer Mittellage gehalten. Vor der Platte 11
befindet sich im Gehäuse ein Druckabbauraum 17, der verhindern soll, daß die Druckwelle
auf die Rückseite der Platte gelangt und diese am Schließen hindert.
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Die Vorrichtung nach F i g. 2 entspricht in ihren wesentlichen Teilen
der nach F i g. 1, weist aber einen Dämpfungszylinder 22 auf, der ein zu hartes
Aufschlagen der Verschlußkörper auf den Verschlüssen verhindern soll. Als Bremskolben
dient die Achse 14 für die Verschlußkörper.
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Eine andere Ausführungsform ist in F i g. 3 wiedergegeben, bei der
als Verschlußkörper zwei Körper 12 hohen Strömungswiderstands, jedoch unterschiedlichen
Durchmessers dienen. Auch diese sind auf einer Achse 14 gelagert, die in Rollen
15 geführt ist. Zur Abstützung am Gehäuse 10 dienen wieder Federn 16. Die
Verschlußkörper sind zu einer Einheit verbunden und erreichen gleichzeitig ihre
Dichtlagen im Gehäuse. Es sind also mehrere Verschlußstellen im Gehäuse vorhanden.
Vor der ersten Verschlußstelle befindet sich ein Druckabbauraum 17 und hinter dieser
Verschlußstelle, also vor der zweiten Verschlußstelle, ein Druckabbauraum 20. Diese
Druckabbauräurne bringen eine zusätzliche Sicherung.
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Die Vorrichtung nach F i g. 4 weist als Verschlußkörper einen Zylinder
13 und eine davor angeordnete Platte auf. In dem Zylindermantel befinden sich Durchtrittsöffnungen
für die Luft. Der Zylinder 13 ist im Gehäuse 10 mit seinem Zylindermantel gelagert
und am Gehäuse mit Federn 16, die über die Achse 14 geschoben sind, abgestützt.
Auch hier weist das Gehäuse einen Druckabbauraum 17 auf, der in diesem Fall besonders
groß und damit wirkungsvoll ausgebildet ist.
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Bei der Vorrichtung nach F i g. 5 ist wieder eine Platte
11 mit einem zylindrischen Körper 21 verbunden. Diese Ausführung weist
die Besonderheit auf, daß eine Achse mit den Verschlußkörpern verbunden ist, die
als Kolben 23 ausgebildet ist, der in einem Dämpfungszylinder 22 gleitet. Statt
einer Schraubenfederabstützung erfolgt hier also die Abstützung der Verschlußkörper
durch eine Luftfederung.
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F i g. 6 gibt eine Vorrichtung wieder, bei der drei Verschlußstellen
im Gehäuse 10 hintereinander angeordnet sind. Mit dem Zylinder 13, der als zweiten
Verschlußkörper an der Lufteintrittsseite eine Platte aufweist und damit an zwei
Stellen im Gehäuse abdichtet, ist noch eine weitere Platte 19 verbunden, die noch
einmal eine Drosselung hinter der zweiten Abschlußstelle bewirkt und somit praktisch
einen zusätzlichen Verschluß bringt. Im übrigen ist diese Ausführung ähnlich wie
die vorherbeschriebenen. Übereinstimmende Teile sind mit denselben Bezugszeichen
versehen.
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Eine andere Vorrichtung zeigt F i g. 7. Hier sind drei Platten
11 hintereinandergeschaltet und so ausgebildet, daß sie im wesentlichen den
Luftstrom nur drosseln. Die Platten sind auf der Achse 14 befestigt, die im Gehäuse
10 in Rollen 15 gelagert und am Gehäuse durch Federn 16 abgestützt ist. Wenn die
Drosselung des Luftstroms der Druckwelle allein nicht ausreicht, können die Platten
auch nach Art von F i g. 8 ausgebildet, nämlich mit einem Kragen versehen sein,
so daß sich echte Absperrungen ergeben. Diese Ausführung ist stark schematisch dargestellt,
da sie im übrigen wie die der F i g. 7 ausgebildet sein kann.